DE102004041633A1

DE102004041633A1 - Device for the production of moldings

Info

Publication number: DE102004041633A1
Application number: DE102004041633A
Authority: DE
Inventors: Matthias Fockele
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-03-02
Also published as: EP2052845B1; ATE512787T1; WO2006024373A3; EP1793979A2; DE502005006620D1; WO2006024373A2; EP2052845A2; EP1793979B1; EP1793979B2; EP2052845A3; ATE422415T1

Abstract

Device for the production of metallic or ceramic molded bodies comprises supports (17) for the layer structure of the molded bodies arranged in a process chamber housing (5) and a powder layer preparation unit having a powder reservoir (35) assigned to the supports to prepare the powder for each construction process.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem, insbesondere metallischem oder keramischem Werkstoff, mit einem Prozessraumgehäuse, einem Träger für den Schichtaufbau, einer Bestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung der jeweils auf dem Träger präparierten Werkstoffpulverschicht in einem dieser Schicht zugeordneten Querschnittsbereich des Modells des Formkörpers mit einer Strahlung, insbesondere fokussierten Laserstrahlung, die das Werkstoffpulver in diesem Querschnittsbereich durch Erhitzen zum Verschmelzen oder ggf. zum Versintern bringt, und einer Pulverschicht-Präparierungseinrichtung zur Präparierung oder jeweils folgenden Werkstoffpulverschicht auf der zuletzt bestrahlten oder aufgetragenen Schicht, wobei die Pulverschicht-Präparierungseinrichtung eine Schichtenglättungseinrichtung umfasst.The The invention relates to a device for the production of moldings by layered buildup of powdered, especially metallic or ceramic material, with a process space housing, a carrier for the Layer structure, an irradiation device for irradiating the each on the carrier groomed Material powder layer in a cross-sectional area assigned to this layer the model of the molding with a radiation, in particular focused laser radiation, the Material powder in this cross-sectional area by heating for Melting or possibly sintering, and a powder layer preparation device for the preparation or respectively following material powder layer on the last irradiated or coated layer, wherein the powder layer preparation device a Layers smoother includes.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Gebiet des selektiven Laserschmelzens und geht sowohl verfahrensmäßig als auch vorrichtungsmäßig von einer Technologie aus, wie sie z. B. in der DE 199 05 067 A1 , in der DE 101 12 591 A1 , in der WO 98/24574 oder in der dazu korrespondierenden DE 196 49 865.1 beschrieben ist, wenngleich die Erfindung auch auf das Gebiet des Lasersinterns anwendbar ist.The invention relates in particular to the field of selective laser melting and is both procedurally and device-wise from a technology such as z. B. in the DE 199 05 067 A1 , in the DE 101 12 591 A1 , in WO 98/24574 or in the corresponding DE 196 49 865.1 although the invention is also applicable to the field of laser sintering.

Bei der hier betrachteten Technologie geht es um eine Vorrichtung zur Herstellung eines Formkörpers, z. B. eines Prototyps eines Produkts oder Bauteils, eines Werkzeugs oder eines Ersatzteils, einer Prothese, insbesondere Zahnprothese usw., entsprechend dreidimensionalen CAD-Daten eines Modells des Formkörpers durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem metallischem oder keramischem Werkstoff, bei dem nacheinander mehrere Pulverschichten übereinander aufgebracht werden, wobei jede Pulverschicht vor dem Aufbringen der nächstfolgenden Pulverschicht mit einem normalerweise fokussierten Laserstrahl in einem vorgegebenen Bereich, der einen ausgewählten Querschnittsbereich des Modells des Formkörpers entspricht, erhitzt wird, und bei dem der Laserstrahl jeweils entsprechend den CAD-Querschnittsdaten des ausgewählten Querschnittsbereichs des Modells oder daraus abgeleiteten Daten über die jeweilige Pulverschicht geführt wird. Das Werkstoffpulver wird beim selektiven Laserschmelzen als bindemittel- und flussmittelfreies, metallisches, keramisches oder gemischt metallisch/keramisches Werkstoffpulver aufgebracht und durch den Laserstrahl auf Schmelztemperatur erhitzt, wobei die Energie des Laserstrahls so ausgewählt wird, dass das Werkstoffpulver an der Auftreffstelle des Laserstrahls über seine gesamte Schichtdicke möglichst vollständig aufgeschmolzen wird. Über der Zone der Wechselwirkung zwischen dem Laserstrahl und dem metallischen Werkstoffpulver wird eine Schutzgasatmosphäre, z. B. Argon-Atmosphäre, aufrechterhalten.at The technology considered here is about a device for Production of a shaped body, z. A prototype of a product or component, a tool or a replacement part, a prosthesis, in particular a dental prosthesis etc., according to three-dimensional CAD data of a model of the molding by layering of powdered metallic or ceramic Material in which successively several layers of powder on top of each other be applied, each powder layer before application the next Powder layer with a normally focused laser beam in a predetermined area containing a selected cross - sectional area of the Model of the molding corresponds, is heated, and at which the laser beam respectively the CAD cross-section data of the selected Cross-sectional area of the model or data derived from it respective powder layer out becomes. The material powder is used in selective laser melting as binder- and flux-free, metallic, ceramic or mixed metallic / ceramic material powder applied and heated by the laser beam to melting temperature, the energy of the laser beam so selected is that the material powder at the point of impact of the laser beam on his entire layer thickness as possible Completely is melted. about the zone of interaction between the laser beam and the metallic one Material powder is a protective gas atmosphere, eg. As argon atmosphere, maintained.

Die hier betrachteten Vorrichtungen werden auch als Rapid-Prototyping-Vorrichtungen oder Vorrichtungen zum selektiven Laserschmelzen bezeichnet.The Devices contemplated herein are also referred to as rapid prototyping devices or Selected devices for selective laser melting.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Anwendungsbereich einer solchen Vorrichtung mit einfachen Mitteln zu vergrößern und flexibler zu machen.task The invention is the scope of such a device with simple means to enlarge and to make it more flexible.

Unter einem ersten Erfindungsgesichtspunkt wird diese Aufgabe einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in dem Prozessraumgehäuse mehrere, gesondert voneinander angeordnete Träger für den Schichtenaufbau mehrerer Formkörper vorgesehen sind und dass die Pulverschichtpräparierungseinrichtung den einzelnen Trägern zugeordnete Pulverreservoirs zur Bereitstellung von Pulver für den jeweiligen Bauprozess umfasst. Es ist dabei sichergestellt, dass sich die verwendeten Pulver nicht vermischen.Under In a first aspect of the invention, this object is achieved by a device of the type mentioned at the beginning, in that several, arranged separately from one another carrier for the layer structure of a plurality of moldings and that the powder layer preparation means the individual carriers associated powder reservoirs for providing powder for the respective Construction process includes. It ensures that the powder used do not mix.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt somit die Herstellung mehrerer Formkörper nebeneinander in einem Prozessraumgehäuse und insbesondere unter einer gemeinsamen Schutzgasatmosphäre. Die auf den einzel nen Trägern herzustellenden Formkörper können gleich oder unterschiedlich sein. Insbesondere können die Formkörper aus verschiedenen Pulvermaterialien hergestellt werden, da jedem einzelnen Träger ein eigenes Pulverreservoir der Pulverschichtpräparierungseinrichtung zugeordnet ist.The inventive device thus allows the production of several moldings side by side in one Process chamber housing and in particular under a common protective gas atmosphere. The on the individual carriers molded body to be produced can be the same or different. In particular, the shaped body can Different powder materials are produced as each one carrier assigned a separate powder reservoir of the powder layer preparation device is.

Bevorzugte Weiterbildungen des ersten Erfindungsaspektes gemäß Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen 2-14 angegeben.preferred Further developments of the first aspect of the invention according to claim 1 are in the subclaims 2-14.

Anspruch 15 betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem, insbesondere metallischem oder keramischem Werkstoff, mit einem Prozessraumgehäuse, einer Schutzgaszuleitungs- und -ableitungseinrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere Argon-Atmosphäre im Prozessraum, einem Träger für den Schichtaufbau, einer Bestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung der jeweils auf dem Träger präparierten Werkstoffpulverschicht in einem dieser Schicht zugeordneten Querschnittsbereich des Formkörpers mit einer Strahlung, insbesondere fokussierten Laserstrahlung, die das Werkstoffpulver in diesem Querschnittsbereich durch Erhitzen zum Verschmelzen und/oder ggf. zum Versintern bringt, und einer Pulverschichtpräparierungseinrichtung zur Präparierung der jeweils folgenden Werkstoffpulverschicht auf der zuletzt bestrahlten oder aufgetragenen Schicht.Claim 15 relates to a device for the production of moldings by layered building of powdery, in particular metallic or ceramic material, with a process space housing, a protective gas supply and -ableitungseinrichtung for generating and maintaining a protective gas atmosphere, in particular argon atmosphere in the process space, a support for the layer structure , an irradiation device for irradiating the respectively prepared on the support material powder layer in a layer associated with this cross-sectional area of the shaped body with a radiation, in particular focused laser radiation, the material powder in this cross-sectional area by heating to Verschmel and / or, if appropriate, sintering, and a powder layer preparation device for preparing the respectively following material powder layer on the last irradiated or applied layer.

Anspruch 15 ist gekennzeichnet durch wenigstens eine an den Prozessraum und an einen äußeren Zugriffsbereich angeschlossene Schleusenkammer mit wahlweise zu schließenden und zu öffnenden Türen zum Prozessraum und zum Zugriffsbereich, wobei die Schleusenkammer an eine Schutzgaszuleitungs- und -ableitungseinrichtung angeschlossen ist, so dass bedarfsweise eine Schutzgasatmosphäre in der Schleusenkammer erzeugt werden kann.claim 15 is characterized by at least one of the process space and to an outer access area connected lock chamber with either to be closed and to open Doors to Process room and the access area, with the lock chamber on a Schutzgaszuleitungs- and -ableitungseinrichtung connected is, so that, if necessary, a protective gas atmosphere are generated in the lock chamber can.

Die Merkmale des Anspruchs 15 können insbesondere auch bei einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14 mit Vorteilen realisiert sein.The Features of claim 15 can in particular also in a device according to one of claims 1-14 be realized with advantages.

Die Schleusenkammer ermöglicht es, ohne Unterbrechung der Aufrechterhaltung der Schutzgasatmosphäre im Prozessraum Gegenstände aus dem Prozessraum herauszunehmen und nach außen zu bringen oder ggf. Gegenstände von außen in den Prozessraum einzubringen. Dies geschieht mit einer unter Bezugnahme auf die Figuren noch zu erläuternden Handhabungsvorrichtung.The Lock chamber allows it, without interrupting the maintenance of the inert gas atmosphere in the process room objects to take out of the process room and to bring it out or, if necessary, objects of Outside into the process space. This happens with an under Referring to the figures still to be explained handling device.

Bei einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14 kann die Schleusenkammer gemäß Anspruch 15 genutzt werden, um z. B. fertig gestellte Formkörper aus einzelnen Prozesskammerabteilen nach außen zu holen oder ggf. Pulverreservoirs bzw. Pulverpatronen auszustauschen usw., ohne im Prozessraum die Schutzgasatmosphäre aufzuheben oder mit Außenluft zu kontaminieren.at a device according to any one of claims 1-14, the lock chamber according to claim 15 are used to z. B. finished molded body individual process chamber compartments to get to the outside or possibly powder reservoirs or exchange powder cartridges, etc., without in the process room Protective atmosphere to lift or with outside air to contaminate.

Bevorzugte Weiterbildungen des Gegenstands des Anspruchs 15 sind in den Unteransprüchen 16-18 angegeben.preferred Further developments of the subject matter of claim 15 are in the subclaims 16-18 specified.

Anspruch 19 betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem, insbesondere metallischem oder keramischem Werkstoff, mit einem Prozessraumgehäuse, einer mit einer Pumpe zur Schutzgasförderung ausgestatteten Schutzgaszuleitungsund -ableitungseinrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere Argon-Atmosphäre im Prozessraum, einem Träger für den Schichtaufbau, einer Bestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung der jeweils auf dem Träger präparierten Werkstoffpulverschicht in einem dieser Schicht zugeordneten Querschnittsbereich des Modells des Formkörpers mit einer Strahlung, insbesondere fokussierten Laserstrahlung, die das Werkstoffpulver in diesem Querschnittsbereich durch Erhitzen zum Verschmelzen oder ggf. zum Versintern bringt, und einer Pulverschichtpräparierungseinrichtung zur Präparierung der jeweils folgenden Werkstoffpulverschicht auf der zuletzt bestrahlten oder aufgetragenen Schicht.claim 19 relates to an apparatus for the production of moldings by layered buildup of powdered, especially metallic or ceramic material, with a process space housing, a with a pump for protective gas delivery equipped inert gas supply and discharge device for Generation and maintenance of a protective gas atmosphere, in particular Argon atmosphere in the process room, a carrier for the Layer structure, an irradiation device for irradiating the each on the carrier groomed Material powder layer in one of these layer associated cross-sectional area of the Model of the molding with a radiation, in particular focused laser radiation, the the material powder in this cross-sectional area by heating fusing or possibly sintering, and a powder layer preparation device for preparation the respective following powder layer on the last irradiated or applied layer.

Der Gegenstand des Anspruchs 19 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzgaszuleitungs- und -ableitungseinrichtung einen an einem Schutzgasabsauganschluss der Pumpe angeschlossenen und in den Prozessraum hineinragenden Saugrüssel oder dgl. zum Absaugen von Schutzgas und/oder von Pulver aus dem Prozessraum umfasst, wobei in einer Verbindungsleitung zwischen dem Saugrüssel und der Pumpe eine Pulver aus dem abgesaugten Medium abscheidende Filtereinrichtung vorgesehen ist.Of the The subject of claim 19 is characterized in that the inert gas supply and deriving means a at a Schutzgasabsauganschluss connected to the pump and projecting into the process space Sucker or Like. For suction of inert gas and / or powder from the process space comprising, wherein in a connecting line between the proboscis and the pump provided a powder from the extracted medium separating filter device is.

Die Merkmale des Anspruchs 19 sind insbesondere auch auf die Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1-18 anwendbar. Gemäß diesem dritten Erfindungsaspekt ist es möglich, Pulver aus einer Prozesskammer abzusaugen und zurückzugewinnen, ohne es mit Luft in Kontakt zu bringen. Das Pulver kann in einem an die Schutzgasatmosphäre angeschlossenen Behälter gesammelt werden und bedarfsweise für einen neuen Bauprozess eines Formkörpers wiederverwendet werden. Im Falle der Verwendung verschiedener Pulver kann es vorgesehen sein, dass die Pulver separat abgesaugt werden können, so dass eine Durchmischung verschiedener Pulver verhindert wird.The Features of claim 19 are particularly to the devices according to the claims 1-18 applicable. According to this third aspect of the invention, it is possible to powder from a process chamber to suck and recover without to bring it into contact with air. The powder can be used in one of the Protective atmosphere connected container be collected and, if necessary, for a new construction process of a molding be reused. In case of using different powders it can be provided that the powders are sucked off separately can, so that mixing of different powders is prevented.

Der Saugrüssel kann flexibel sein und mittels einer Handhabungsvorrichtung in dem Prozessraum manipuliert werden, um die Saugrüsselöffnung nahe an das abzusaugende Pulver heranzuführen.Of the proboscis can be flexible and by means of a handling device in the Process chamber are manipulated to close the suction pipe opening close to the suction To introduce powder.

In einer alternativen Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass der Saugrüssel durch einen fixierten Absaugstutzen oder dgl. ersetzt ist, welcher jedoch ebenfalls an das Schutzgasableitungssystem angeschlossen ist.In an alternative embodiment it can be provided that the proboscis by a fixed Extractor or the like. Is replaced, which, however, also on the protective gas discharge system is connected.

Weiterbildungen des Gegenstands des Anspruchs 19 sind in den Ansprüchen 20-21 angegeben.further developments of the subject-matter of claim 19 are in claims 20-21 specified.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.embodiments The invention will be described below with reference to the figures explained in more detail.

1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a perspective view of a first embodiment of the invention.

2 zeigt unter Weglassung von Außengehäusewänden den Bodenbereich der Prozesskammer des Ausführungsbeispiels nach 1 aus einer Perspektive, wie sie in 1 mit dem Pfeil II angedeutet ist. 2 With the omission of outer housing walls, it shows the bottom area of the process chamber of the exemplary embodiment 1 from one Perspective, as in 1 is indicated by the arrow II.

3 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 1 in einer perspektivischen Ansicht von unten. 3 shows the embodiment 1 in a perspective view from below.

4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in teils schematischer Darstellung. 4 shows a second embodiment of the invention in a partially schematic representation.

In 1 ist im Wesentlichen das Außengehäuse 3 einer Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern erkennbar. Das Außengehäuse 3 umgibt einen Prozessraum 5, dessen Bodenbereich 7 in 2 erkennbar ist. Der Bodenbereich 7 ist in vier Prozessraumabteile 8 durch vertikale Trennwände 9 bzw. 10 bzw. 11 unterteilt. In jedem Prozessraumabteil 8 ist die Bodenplatte 12 mit einer nach unten durchgehenden Öffnung 13 versehen, an der sich jeweils ein Bauzylinder 15 an der Unterseite der Bodenplatte 12 fluchtend anschließt. Die Bauzylinder 15 enthalten einen jeweiligen kolbenartigen Träger 17 für den Schichtaufbau der jeweiligen herzustellenden Formkörper. Die Träger 17 sind im Beispielsfall 2 mittels einer gemeinsamen Vertikalantriebseinheit 19 simultan in den Bauzylindern 15 vertikal verlagerbar. In 3 ist eine Querstange 21 erkennbar, welche von der Linearantriebseinheit 19 gesteuert vertikal bewegt werden kann. Vermittels der an dieser Querstange 21 fixierten und von unten her axial in die Bauzylinder 15 hineinragenden Trägerstangen 23 sind die Träger 17 mit der Querstange 21 verbunden. Die Träger 17 sind abdichtend in den Bauzylindern 15 geführt, so dass aus den Bauzylindern 15 kein Schutzgas während des Bauprozesses aus dem Prozessraum 5 entweichen kann.In 1 is essentially the outer casing 3 a device for the production of moldings recognizable. The outer housing 3 surrounds a process room 5 whose bottom area 7 in 2 is recognizable. The floor area 7 is in four process room compartments 8th through vertical partitions 9 respectively. 10 respectively. 11 divided. In every process room compartment 8th is the bottom plate 12 with a downwardly opening 13 provided on each of which a building cylinder 15 at the bottom of the bottom plate 12 aligned. The construction cylinder 15 contain a respective piston-like carrier 17 for the layer structure of the respective moldings to be produced. The carriers 17 are in the example case 2 by means of a common vertical drive unit 19 simultaneously in the construction cylinders 15 vertically displaceable. In 3 is a crossbar 21 recognizable, which of the linear drive unit 19 controlled vertically can be moved. By means of at this crossbar 21 fixed and from below axially into the building cylinder 15 protruding support rods 23 are the carriers 17 with the crossbar 21 connected. The carriers 17 are sealing in the construction cylinders 15 led, so that from the construction cylinders 15 no protective gas during the construction process from the process area 5 can escape.

In 2 sind Elemente einer Pulverschicht-Präparierungseinrichtung mit zugehöriger Pulverabgabevorrichtung erkennbar, nämlich ein mittels der Spin deltriebvorrichtung 25 in Richtung des Pfeiles 27 über die Träger 17 hinweg hin- und herbewegbarer Pulverreservoirhalter 29 und Linearführungen 31 für den Halter 29. Der Halter 29 weist Einstecköffnungen 33 für Wechselbehälter 35 auf, welche als Pulverreservoirs dienen. Im Beispielsfall ist nur ein Wechselbehälter 35 stellvertretend für üblicherweise vier Wechselbehälter dargestellt, die normalerweise in den Einstecköffnungen 33 wahlweise auswechselbar aufgenommen sind. Die Wechselbehälter 35 sind so dimensioniert, dass sie jeweils ein Vorratsvolumen an Pulver aufnehmen können, welches für die Präparation einer Vielzahl von Pulverschichten vorbestimmter Dicke ausreicht. Nicht zeichnerisch dargestellt ist eine Pulvernachfülleinrichtung, welche dazu dient, die Wechselbehälter 35 in einer vorbestimmten Parkstellung des bewegbaren Halters 29 innerhalb des Prozessraumgehäuses automatisch mit Pulver aus externen Pulverquellen zu beschicken, falls dies während des Bauprozesses erforderlich sein sollte.In 2 are elements of a powder layer preparation device with associated powder dispenser recognizable, namely a deltriebvorrichtung by means of the spin 25 in the direction of the arrow 27 about the carriers 17 reciprocating powder reservoir holder 29 and linear guides 31 for the holder 29 , The holder 29 has insertion openings 33 for swap bodies 35 which serve as powder reservoirs. In the example is only a swap body 35 usually representative of four swap bodies, usually in the insertion openings 33 optionally interchangeable added. The swap bodies 35 are dimensioned so that they can each accommodate a storage volume of powder, which is sufficient for the preparation of a plurality of powder layers of predetermined thickness. Not shown in the drawing is a Pulvernachfülleinrichtung, which serves the swap bodies 35 in a predetermined parking position of the movable holder 29 to automatically feed powder from external sources of powder within the process chamber housing, should this be required during the construction process.

Die Wechselbehälter 35 weisen an ihren unteren Enden Pulverabstreifelemente 37 auf, die sich quer zur Bewegungsrichtung des Halters 29 erstrecken. Die Pulverabstreifelemente 37 können z. B. Bereiche eines die untere Ausgabeöffnung 39 der Wechselbehälter 35 umlaufend begrenzenden Randes 41 des Wechselbehälters 35 sein und z. B. aus einem Kunststoff, etwa Silikon, bestehen. Während des Schichtenpräparationsbetriebes liegt der untere Rand 41 des Wechselbehälters 35 auf der Bodenplatte 12 auf, so dass die Pulverabstreifeiemente 37 eine jeweilige Pulverschicht auf einem betreffenden Träger 17 im zugehörigen Bauzylinder auf Höhe der Oberseite der Bodenplatte 12 nivellieren kann.The swap bodies 35 have at their lower ends Pulverabstreifelemente 37 on, which is transverse to the direction of movement of the holder 29 extend. The powder stripping elements 37 can z. B. areas of the lower dispensing opening 39 the swap body 35 all around bounding edge 41 of the swap body 35 be and z. B. of a plastic, such as silicone exist. During the slicing preparation operation, the lower edge is located 41 of the swap body 35 on the bottom plate 12 so that the Pulverabstreifeiemente 37 a respective powder layer on a respective carrier 17 in the associated building cylinder at the level of the top of the bottom plate 12 can level.

Der Halter 29 befindet sich oberhalb der Trennwände 9 zwischen Prozessraumabteilen 8. Die Trennwände 9 dienen dazu, zu verhindern, dass Pulver von einem Prozessraumabteil 8 in ein anderes Prozessraumabteil 8 gelangt. Die Prozessraumabteile 8 sind im Übrigen jedoch nicht hermetisch gegeneinander separiert, so dass eine gemeinsame Schutzgasatmosphäre für die Prozessraumabteile 8 aufgebaut bzw. aufrecht erhalten werden kann.The holder 29 is located above the dividing walls 9 between process room compartments 8th , The partitions 9 serve to prevent powder from a process room compartment 8th in another process room compartment 8th arrives. The process room compartments 8th are, however, not hermetically separated from each other, so that a common inert gas atmosphere for the process compartment compartments 8th can be built up or maintained.

Gemäß 2 ist in dem Prozessraum außer den vier Prozessraumabteilen noch ein Schleusenabteil 43 zu erkennen. Das Schleusenabteil 43 mit der Schleusenkammer 45 kann genutzt werden, um von außen auf den Prozessraum 5 zuzugreifen, ohne die Schutzgasatmosphäre im Prozessraum mit Außenluft zu vermischen. So ist es z. B. möglich, einen fertig gestellten Formkörper von einem Träger 17 mittels noch zu erläuternder Hilfsmittel zu entfernen und in die Schleusenkammer 45 zu legen, wobei vorher dafür Sorge getragen worden ist, dass auch in der Schleusenkammer 45 Schutzgasatmosphäre herrscht. Nach dem Einlegen des Formkörpers in die Schleusenkammer 45 kann diese prozessraumseitig geschlossen werden, indem die Schieberblende 47 in Richtung des Pfeiles 49 in die die Öffnung 51 verschließende Schließstellung verschoben wird. Danach kann ggf. der Bauprozess weiterer Formkörper im Prozessraum 5 fortgesetzt werden.According to 2 is in the process room except the four process room compartments still a lock compartment 43 to recognize. The lock compartment 43 with the lock chamber 45 can be used to access the process space from the outside 5 without mixing the inert gas atmosphere in the process space with outside air. So it is z. B. possible, a finished shaped body of a carrier 17 remove by means to be explained and aid in the lock chamber 45 to lay, whereby before it was taken care that also in the lock chamber 45 Inert gas atmosphere prevails. After inserting the molding in the lock chamber 45 this process chamber side can be closed by the slide shutter 47 in the direction of the arrow 49 in the opening 51 Closing closed position is moved. After that, if necessary, the construction process of further moldings in the process room 5 to be continued.

Die Schleusenkammer 45 weist auch eine Außentür 53 (vgl. 1) auf. Nach Öffnen dieser Außentür 53 kann ein in der Schleusenkammer 45 befindlicher Gegenstand nach außen entnommen werden.The lock chamber 45 also has an outside door 53 (see. 1 ) on. After opening this outer door 53 can one in the lock chamber 45 be removed object outside.

Die dabei in die Schleusenkammer 45 eindringende Außenluft ist nach Wiederverschließen der Außentür 53 durch Spülen der Kammer 45 mit Schutzgas wieder zu entfernen. Hierzu weist die Schleusenkammer 45 eine Entlüftungsleitung 55 mit Ventil 57 und eine Schutzgaszuführungsleitung 59 mit Ventil 61 auf. Zum Spülen der Schleusenkammer 45 wird bei geschlossenen Türen 47, 53 Schutzgas mittels der Schutzgasleitung 59 in die Schleusenkammer 45 eingelassen, wobei das Ventil 57 der Entlüftungsleitung 55 über eine hinreichend lange Zeit geöffnet bleibt, so dass Luft aus der Schleusenkammer 45 von dem nachströmenden Schutzgas nach außen hin verdrängt werden kann. Zum Abschließen des Spülvorgangs wird dann das Ventil 57 wieder geschlossen, und es kann die Schleusentür 47 zum Prozessraum 5 hin bei Bedarf wieder geöffnet werden. Es hätte im Übrigen unter Verwendung der Schleusenkammer 45 auch ein Gegenstand von außen in den Prozessraum 5 eingebracht werden können, wobei dieser Gegenstand während der Schleusenkammerspülung in der Schleusenkammer 45 aufzubewahren gewesen wäre und schließlich nach Beendigung des Spülvorgangs und Öffnen der Tür 47 dann in den Prozessraum 5 hätte übernommen werden können. Hierbei hätte es sich z. B. um einen Wechselbehälter 35 mit nach außen versiegeltem Pulvervorrat handeln können, wobei die Versiegelung des Behälters 35 dann unter Schutzgasatmosphäre im Prozessraum 5 hätte aufgehoben werden können.The case in the lock chamber 45 penetrating outside air is after resealing the outer door 53 by rinsing the chamber 45 with inert gas to remove. For this purpose, the lock chamber 45 a vent line 55 with valve 57 and an inert gas supply line 59 with valve 61 on. For rinsing the lock chamber 45 will be with closed doors 47 . 53 Protective gas by means of inert gas line 59 into the lock chamber 45 let in, the valve 57 the vent line 55 remains open for a sufficiently long time, allowing air from the lock chamber 45 can be displaced from the inflowing inert gas to the outside. To complete the flushing then the valve 57 closed again, and it may be the lock door 47 to the process room 5 if necessary, be opened again. Incidentally, it would have been using the lock chamber 45 also an object from the outside into the process space 5 can be introduced, this object during the lock chamber flushing in the lock chamber 45 and finally after the flushing process and opening the door would have been 47 then in the process room 5 could have been taken over. This would have z. B. to a swap body 35 can act with externally sealed powder supply, the seal of the container 35 then under a protective gas atmosphere in the process room 5 could have been lifted.

Wie die vorstehenden Erläuterungen erkennen lassen, kann die Schleusenkammer 45 dazu genutzt werden, das Werkstoffpulver so zu handhaben, dass es nicht mit Luft bzw. der Außenatmosphäre in Kontakt kommt. Unter einem nachstehend noch in Bezug auf das zweite Ausführungsbeispiel näher erläuterten Gesichtspunkt der Erfindung kann als weitere Maßnahme bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1-3 vorgesehen sein, dass auch die Pulverentfernung aus dem Prozessraum so erfolgt, dass das Pulver nicht mit Luft in Kontakt kommt. Die Pulverentfernung erfolgt dabei vorzugsweise durch Absaugen unter Verwendung von Ableitungen, welche Schutzgas enthalten. Die Abscheidung des Pulvers aus einem Schutzgaskreislauf erfolgt mittels einer Pulverfalle bzw. eines entsprechenden Filters, wobei das Pulver dann unter Luftausschluss in einem Behälter zur Wiederverwendung gesammelt wird.As the above explanations show, the lock chamber 45 be used to handle the material powder so that it does not come into contact with air or the outside atmosphere. Under a hereinafter still further explained with respect to the second embodiment aspect of the invention can be used as a further measure in the embodiment of the 1 - 3 be provided that the powder removal from the process space is carried out so that the powder does not come into contact with air. The powder removal is preferably carried out by suction using derivatives which contain inert gas. The deposition of the powder from a protective gas circulation by means of a powder trap or a corresponding filter, the powder is then collected under exclusion of air in a container for reuse.

Wie in den 1 und 3 erkennbar, weist das Prozessraumgehäuse 3 z. B. in einer bedarfsweise zu öffnenden Frontklappe 63 Handschuhzugriffsöffnungen 65 auf. An jeder dieser Handschuhzugriffsöffnungen 65 ist ein in den Prozessraum hineinzustülpender Handschuh (nicht gezeigt) vorgesehen, welcher die Öffnung 65 nach außen hin gasdicht abschließt. Eine Bedienungsperson kann somit durch eine Öffnung 65 hindurch in einen Handschuh eingreifen und somit in dem Prozessraum 5 und ggf. in der Schleusenkammer 45 von außen her unter Aufrechterhaltung der Schutzgasatmosphäre Gegenstände manipulieren, also etwa einen fertig gestellten Formkörper von einem Träger 17 in die Schleusenkammer 45 einlegen.As in the 1 and 3 recognizable, the process space housing has 3 z. B. in a need-to-open front flap 63 Glove access holes 65 on. At each of these glove access openings 65 there is provided a glove (not shown) which can be put into the process space and which opens the opening 65 closes gas-tight to the outside. An operator can thus through an opening 65 through a glove and thus in the process room 5 and possibly in the lock chamber 45 Manipulate objects from the outside while maintaining the protective gas atmosphere, so as a finished molded body of a carrier 17 into the lock chamber 45 Insert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1-3 ist für den Betrieb jedes der Prozessraumabteile 8 eine gemeinsame Bestrahlungseinrichtung vorgesehen. Hierzu gehört ein Laser (nicht gezeigt), welcher über eine Lichtleitfaser bzw. über ein Lichtleitfaserbündel 67 Laserstrahlung für eine Strahlablenkeinrichtung 69 bereitstellt. Als Strahlablenkeinrichtung 69 ist im Beispielsfall eine X-Y-Scannereinrichtung an einem gesteuert und geführt in Richtung des Pfeils 72 verfahrbaren Rahmen 71 vorgesehen ist. Mit 73 ist in 2 eine an dem Rahmen vorgesehene f-Theta-Linse bezeichnet, mittels welcher der von der Scannereinrichtung 69 abgelenkte Laserstrahl auf die jeweils zuletzt präparierte Pulverschicht auf einem betreffenden Träger 17 fokussiert wird.In the embodiment of the 1 - 3 is for the operation of each of the process room compartments 8th provided a common irradiation device. This includes a laser (not shown), which via an optical fiber or via an optical fiber bundle 67 Laser radiation for a beam deflection device 69 provides. As a beam deflector 69 In the example, an XY scanner device is controlled at one and guided in the direction of the arrow 72 movable frame 71 is provided. With 73 is in 2 an f-theta lens provided on the frame, by means of which the one of the scanner device 69 deflected laser beam on the respectively last prepared powder layer on a respective carrier 17 is focused.

Anstelle einer solchen Scanneranordnung könnte als Ablenkeinrichtung z. B. auch eine steuerbare Mikrospiegelanordnung oder ggf. eine steuerbare selbstleuchtende Lichtquellenmatrix, etwa eine integrierte Lasermatrix, vorgesehen sein.Instead of such a scanner arrangement could as a deflection z. B. also a controllable micromirror arrangement or optionally a controllable self-luminous light source matrix, such as an integrated laser matrix, be provided.

Die Linearführungsmittel für die Antriebseinrichtung des optischen Rahmens 71 sind in den Figuren nicht dargestellt. Es sei aber darauf hingewiesen, dass im Beispielsfall das Rahmenelement 71 mit der Ablenkeinrichtung 69 oberhalb einer Gehäusezwischenwand 74 angeordnet und verfahrbar ist. Die Gehäusezwischenwand 74 ist nur ausbruchsweise angedeutet und weist ein Kopplungsfenster 75 auf, durch die hindurch die Laserstrahlung 77 in den von der Zwischenwand 74 nach oben abgeschlossenen Prozessraum 5 gelangt.The linear guide means for the drive means of the optical frame 71 are not shown in the figures. It should be noted, however, that in the example, the frame element 71 with the deflector 69 above a housing intermediate wall 74 is arranged and movable. The housing intermediate wall 74 is only indicated outbreak and has a coupling window 75 through, through which the laser radiation 77 in the of the partition 74 closed up process room 5 arrives.

Insbesondere falls in den einzelnen Prozessraumabteilen 8 mit unterschiedlichen Pulvermaterialien gearbeitet wird, kann es nützlich sein, wenn die Strahlungsintensität der Laserstrahlung pro Abteil individuell einstellbar ist, um unterschiedlichen Materialeigenschaften der Pulver gerecht zu werden.In particular, if in the individual process room compartments 8th Working with different powder materials, it may be useful if the radiation intensity of the laser radiation per compartment is individually adjustable to meet different material properties of the powder.

In entsprechender Weise kann es im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Bestrahlungswellenlänge variierbar ist und z. B. ein spektral durchstimmbarer Laser oder ggf. mehrere Laser unterschiedlicher Emissionswellenlängen für die Bestrahlung der Pulverschichten in den verschiedenen Prozessraumabteilen 8 verwendet werden.In a corresponding manner, it can also be provided within the scope of the invention that the irradiation wavelength can be varied and z. As a spectrally tunable laser or optionally a plurality of lasers of different emission wavelengths for the irradiation of the powder layers in the various process space compartments 8th be used.

Das Ausführungsbeispiel nach den 1-3 zeichnet sich durch einen einfachen und vergleichsweise preiswerten Aufbau aus und erlaubt das Herstellen mehrerer Formkörper. Die Formkörper können gleiche oder ungleiche Formen haben. Überdies können die Formkörper aus gleichen oder aus ungleichen Materialien gefertigt werden. Es wird somit mit einfachen apparativen Mitteln eine große Flexibilität erreicht. Insbesondere erlaubt die Erfindung die ökologische und ökonomische Handhabung und Verarbeitung von Pulvern, die nicht mit Luft in Verbindung kommen sollten, also etwa die Verarbeitung von Titanpulver oder Aluminium.The embodiment of the 1 - 3 is characterized by a simple and relatively inexpensive construction and allows the production of multiple moldings. The moldings may have the same or different shapes. Moreover, the moldings may be made of the same or dissimilar materials. It is thus achieved with simple apparatus means a great deal of flexibility. In particular, the invention allows the ecological and economical Handha processing and processing of powders which should not come into contact with air, such as the processing of titanium powder or aluminum.

Die Herstellung von Formkörpern kann mit dem Ausführungsbeispiel nach den 1-3 z. B. so erfolgen, dass zunächst die Träger 17 bis auf das Maß der Soll-Schichtdicke der ersten zu bestrahlenden Schicht an die obere Oberfläche der Bodenplatte 12 mittels der Elevatoreinrichtung 19, 21, 23 vertikal herangeführt wird, wonach dann die Pulverschicht-Präparierungseinrichtung in Betrieb gesetzt wird, so dass der Halter 29 mit den Pulverreservoirs 35 und den daran befindlichen Pulverabstreifelementen 37 über die Bauzylinderöffnungen 13 hinweg bewegt wird. Dabei gelangt Pulver aus den unteren Austrittsöffnungen 39 der Pulverreservoirs 35 auf die Träger 17, wobei das Pulver von dem betreffenden Pulverabstreifelement 37 glatt gestrichen und auf der Ebene der Oberseite der Bodenplatte 12 novelliert wird.The production of moldings can with the embodiment of the 1 - 3 z. B. be done so that first the carrier 17 to the extent of the target layer thickness of the first layer to be irradiated to the upper surface of the bottom plate 12 by means of the elevator device 19 . 21 . 23 is brought vertically, after which then the powder layer preparation device is put into operation, so that the holder 29 with the powder reservoirs 35 and the powder scraping elements thereon 37 over the building cylinder openings 13 is moved away. In this case, powder passes from the lower outlet openings 39 the powder reservoir 35 on the carriers 17 , wherein the powder of the respective Pulverabstreifelement 37 smoothed out and at the level of the top of the bottom plate 12 is amended.

Nach einem solchen Pulverschicht-Präparierungsvorgang kann dann die Bestrahlung der Pulverschichten mit der Bestrahlungseinrichtung 67, 69 erfolgen. Dabei wird der optische Rahmen 71 nacheinander über die betreffenden Prozessraumabteile 8 positioniert, um einen jeweiligen Bestrahlungsvorgang nach Maßgabe von CAD-Daten oder ggf. davon abgeleiteten Daten des Formkörpers in der jeweiligen Pulverschicht durchzuführen. Es entsteht somit durch Umschmelzen oder ggf. Versintern des Werkstoffpulvers die erste Schicht des jeweiligen Formkörpers. Danach können die Träger 17 um das Maß einer weiteren Schichtdicke in den Bauzylindern 15 abgesenkt werden, so dass durch eine nachfolgende Fahrt der Pulverabgabevorrichtung 29, 35 über die Bauzylinder 15 hinweg eine neue Pulverschicht präpariert werden kann, die sodann in einem Bestrahlungsvorgang selektiv umgeschmolzen bzw. versintert wird, so dass eine zweite Schicht des Formkörpers entsteht. Die Vorgänge der Schichtenpräparation des Bestrahlens können dann wechselweise durchgeführt werden, bis die Formkörper fertig gestellt sind. Der Steuerungscomputer ist in den Zeichnungen nicht dargestellt.After such a powder layer preparation process, it is then possible to irradiate the powder layers with the irradiation device 67 . 69 respectively. This is the optical frame 71 one after the other over the respective process room compartments 8th positioned to perform a respective irradiation process in accordance with CAD data or possibly derived therefrom data of the molding in the respective powder layer. Thus, by remelting or possibly sintering of the material powder, the first layer of the respective shaped body is formed. After that, the carriers can 17 by the measure of a further layer thickness in the construction cylinders 15 be lowered, so that by a subsequent drive the powder dispenser 29 . 35 about the construction cylinder 15 a new powder layer can be prepared, which is then selectively remelted or sintered in an irradiation process, so that a second layer of the shaped body is formed. The processes of the layer preparation of the irradiation can then be carried out alternately until the moldings are completed. The control computer is not shown in the drawings.

Unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel gemäß 4 wird nachstehend ein weiterer Erfindungsaspekt erläutert, der auch bei dem bereits erörterten Ausführungsbeispiel nach den 1-3 verwirklicht sein kann. Dieser weitere Erfindungsaspekt betrifft insbesondere die Möglichkeit der Pulverrückgewinnung aus dem Prozessraum, ohne dass das Pulver mit der Außenluft in Kontakt kommt.With reference to the embodiment according to 4 In the following, another aspect of the invention will be explained, which also applies to the embodiment already discussed according to FIGS 1 - 3 can be realized. This further aspect of the invention relates in particular to the possibility of powder recovery from the process space without the powder coming into contact with the outside air.

In 4 ist ein Prozessraumgehäuse 103 einer Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem Werkstoff dargestellt, welche einen einzelnen Prozessraum 105 mit einem Bauzylinder 115 zum Absenken eines Trägers umfasst, wenngleich in Varianten der Erfindung auch mehrere Prozessraumabteile in dem Gehäuse 103 vorhanden sein können, wie dies in dem ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Wie das erste Ausführungsbeispiel weist auch das Ausführungsbeispiel nach 4 eine Schleusenkammer 145 auf, welche zum Prozessraum 105 hin und nach außen hin wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann.In 4 is a process room enclosure 103 a device for the production of moldings by layered build up of powdered material shown, which is a single process space 105 with a construction cylinder 115 for lowering a carrier, although in variants of the invention also several process compartment compartments in the housing 103 may be present, as is the case in the first embodiment. Like the first embodiment, the embodiment also detects 4 a lock chamber 145 on, which to the process room 105 towards and out can be opened and closed as desired.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 ist in einem Schutzgasableitungszweig 80 eine Pulverfalle in Gestalt eines Filters 81 vorgesehen, welcher aus dem Prozessraum 105 abgesaugtes Pulver aus dem im Wesentlichen geschlossenen Schutzgas-Kreislauf, z. B. Argon-Kreislauf, zu einer Pulverrückgewinnungseinrichtung 82 mit einem ggf. zur automatischen Reinigung um die Achse 85 bedarfsweise drehbaren Sieb 86 abscheidet. Das von dem Sieb 86 gesiebte Pulver wird dann unter Luftausschluss in den Auffangbe hälter 87 rieseln. Bei 88 sind z. B. Schleusenmittel vorgesehen, welche einen Wechsel des Behälters 87 ermöglichen, ohne dass Luft in den Behälter bzw. in die Pulverrückgewinnungseinrichtung 82 einströmt.According to the embodiment 4 is in a protective gas discharge branch 80 a powder trap in the form of a filter 81 provided, which from the process room 105 aspirated powder from the substantially closed inert gas circuit, z. B. argon cycle, to a powder recovery device 82 with a possibly for automatic cleaning around the axis 85 if necessary rotatable sieve 86 separates. That of the sieve 86 sieved powder is then container with exclusion of air in the Auffangbe 87 trickle. at 88 are z. B. sluice means provided which a change of the container 87 allow without air in the container or in the powder recovery device 82 flows.

Mit 89 ist ein zweiter Filter bezeichnet, der dem Pulverfallenfilter 81 im Schutzgaskreislauf nachgeschaltet ist und dafür sorgen soll, dass der Pumpe 90 keine Pulverreste, die ggf. den Pulverfallenfilter 81 passiert haben, erreichen. Die Pumpe 90 dient als Umwälzpumpe für den Schutzgaskreislauf. Bei 91 ist ein Entlüftungsventil dargestellt. Über das Ventil 92 kann Schutzgas aus dem Vorratsbehälter 93 in den Schutzgaskreislauf eingespeist werden.With 89 is a second filter called the powder trap filter 81 in the protective gas circuit is downstream and should ensure that the pump 90 no powder residues, possibly the powder trap filter 81 have reached, reach. The pump 90 serves as a circulation pump for the protective gas circulation. at 91 is shown a vent valve. About the valve 92 can shield gas from the reservoir 93 be fed into the protective gas cycle.

Mit 94 ist ein an der Leitung 80 angeschlossener und sich in den Prozessraum erstreckender Saugrüssel gekennzeichnet, welcher vorzugsweise flexibel und von außen handhabbar ist, insbesondere mittels eines durch die Handschuheingriffsöffnung 165 in den Prozessraum 105 einzustülpenden Handschuhs, welcher die Öffnung 165 nach außen hin gasdicht abschließt. Die Bedienungsperson kann die Öffnung des Saugrüssels 94 nahe an abzusaugendes Pulver in dem Prozessraum 105 heranführen und so den Prozessraum 105 weitgehend von Pulver befreien. In alternativen Varianten kann es vorgesehen sein, dass ein ggf. starrer Saugstutzen permanent in Absaugstellung positioniert ist, wobei er jedoch über ein Sperrventil mit der Rücklaufleitung 80 verbunden ist. Während des normalen Bauprozesses ist dieses Sperrventil dann geschlossen zu halten, wobei eine gesonderte Schutzgasableitung zwischen dem Prozessraum 105 und der Rücklaufleitung 80 vorzusehen wäre.With 94 is one on the line 80 connected and projecting into the process space suction spout, which is preferably flexible and externally manageable, in particular by means of a through the glove engagement opening 165 in the process room 105 to be inflated glove, which the opening 165 closes gas-tight to the outside. The operator can open the mouth of the pipe 94 close to aspirated powder in the process room 105 introduce and so the process space 105 largely free of powder. In alternative variants, it may be provided that an optionally rigid suction nozzle is permanently positioned in the suction position, but it has a check valve with the return line 80 connected is. During the normal construction process, this check valve is then kept closed, with a separate protective gas discharge between the process chamber 105 and the return line 80 would be provided.

Bei dem handhabbaren flexiblen Saugrüssel 94 liegt demgegenüber der Vorteil vor, dass er während des normalen Bauprozesses einfach aus der unmittelbaren Nähe des Pulvers entfernt bleibt und nur bei Bedarf zum Pulverabsaugen geführt wird. Während des Bauprozesses dient er als Leitungselement für Schutzgas in dem Schutzgaskreislauf und zur Absaugung von evtl. auftretendem Prozessrauch.In the manageable flexible proboscis 94 On the other hand, there is the advantage that he chooses During the normal building process, it simply remains removed from the immediate vicinity of the powder and is only led to powder extraction if necessary. During the building process, it serves as a conduit element for protective gas in the protective gas circulation and for the extraction of possibly occurring process smoke.

Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, dass mit 95 in 4 ein externer Pulverbehälter vorgesehen ist, aus dem ein betreffendes Pulverreservoir im Inneren der Prozesskammer 105 gespeist werden kann. Dabei wird Pulver aus dem externen Pulverbehälter über eine Schleuse, die mit Argon gespült wird, in den Haupttank gefüllt. Dadurch wird gewährleistet, dass kein Sauerstoff in den Haupttank gelangen kann.For completeness, it should be noted that with 95 in 4 an external powder container is provided, from which a respective powder reservoir in the interior of the process chamber 105 can be fed. In this case, powder is filled from the external powder container via a lock, which is purged with argon, in the main tank. This ensures that no oxygen can get into the main tank.

Nicht erkennbar in 4 sind eine Bestrahlungseinrichtung, die sich in dem Gehäuse 103 befindet, und der Steuerrechner.Not recognizable in 4 are an irradiation device located in the housing 103 located, and the control computer.

Im Rahmen der Erfindung sind diverse Varianten der vorstehend erläuterten Ausführungsformen denkbar. So kann es vorgesehen sein, dass bei einer Ausführungsform mit mehreren Prozessraumabteilen jedem einzelnen Prozessraumabteil oder einer Gruppe von Prozessraumabteilen Pulverschichtpräparierungsmittel vorgesehen sind, die separat von den jeweils anderen Pulverschichtpräparierungsmitteln der Pulverschichtpräparierungseinrichtung steuerbar sind. Bei einer solchen Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, in einem Prozessraumabteil die Pulverschichtpräparation durchzuführen, während in einem anderen Prozessraumabteil gleichzeitig der Bestrahlungsvorgang einer Schicht erfolgt.in the The scope of the invention are various variants of the above Embodiments conceivable. Thus, it may be provided that in one embodiment with multiple process compartment compartments each single process room compartment or a group of process room compartments Powder layer preparation agents are provided, which are separate from the other powder layer preparation the powder layer preparation device are controllable. In such an embodiment of the invention it is possible in a process room compartment to perform the powder coating preparation, while in a another process room compartment at the same time the irradiation process one Layer takes place.

Es können ferner Heizmittel vorgesehen sein, welche das durch Bestrahlen umzuschmelzende Pulver erhitzen. Bei diesen Heizmitteln kann es sich um elektrische Widerstandsheizungen oder/und um Strahlungsheizungen handeln.It can Further heating means may be provided, which to be remelted by irradiation Heat the powder. These heating means may be electrical Resistance heaters or / and act around radiant heaters.

Claims

Apparatus for the production of moldings by layering of powdered, in particular metallic or ceramic material, with a process space housing ( 5 ), a carrier ( 17 ) for the layer structure, an irradiation device ( 67 . 69 . 71 ) for the irradiation of each on the support ( 17 ) prepared material powder layer in a layer associated with this cross-sectional area of the model of the shaped body with a radiation, in particular focused laser radiation, which brings the material powder in this cross-sectional area by heating for fusing or possibly for sintering, and a Pulverschichtpräparierungseinrichtung for preparing the respectively following material powder layer on the last irradiated or applied layer, wherein the powder layer preparation device comprises a layer smoothing device ( 25 . 29 . 35 . 37 ), characterized in that in the process space housing ( 5 ) several, separately arranged carrier ( 17 ) are provided for the layer structure of a plurality of shaped bodies and that the powder layer preparation device the individual carriers ( 17 ) associated powder reservoirs ( 35 ) for providing powder for the respective building process.

Apparatus according to claim 1, characterized in that in the process space ( 5 ) at least one partition wall ( 9 ) for lateral demarcation of the beams ( 17 ) is provided from each other.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the powder layer preparation device comprises a powder reservoir ( 35 ) comprises a comprehensive powder dispensing device, one over the carrier ( 17 ) by means of a drive device ( 25 ) and the powder reservoirs ( 35 ) includes carrying holder.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the layer smoothing device Pulverabstreifelemente ( 37 ) in association with the individual institutions ( 17 ), wherein the powder stripping elements together with the powder dispenser on a common holder driven by the drive means ( 29 ) are movable.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the powder reservoirs ( 35 ) Are swap bodies and that the swap bodies in insertion openings ( 33 ) of the movable holder ( 29 ) are interchangeable recorded.

Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the powder reservoirs ( 35 ) at their lower ends the Pulverabstreifelemente ( 37 ) exhibit.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the powder reservoirs ( 35 ) can each receive a storage volume of powder, which is sufficient for the preparation of a plurality of powder layers of predetermined thickness, in particular for the production of the complete molded body.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that each powder reservoir is a powder level sensor having.

Device according to one of the preceding claims 3 to 8, characterized in that the powder reservoirs ( 35 ) in a predetermined park position of the movable holder ( 29 ) within the process chamber housing ( 5 ) are automatically filled with powder from the respective powder reservoirs associated external powder sources.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that each of the carriers ( 17 ) in a respective building cylinder ( 15 ) at and below the bottom plate of the process chamber housing ( 105 ) is recorded and controlled vertically adjustable.

Device according to claim 10, characterized in that the supports ( 17 ) by means of a controllable elevator device ( 19 . 21 ), which a common to all carriers adjustment ( 19 ), are vertically adjustable together.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that for several, in particular all carriers ( 17 ) a common irradiation device ( 67 . 69 . 71 ) is provided.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the irradiation device ( 67 . 69 . 71 ) one on the carrier ( 17 ) and adjustable in respective operating positions for the controlled powder layer irradiation beam deflecting device ( 69 ), in particular XY scanner device.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized that every carrier a dedicated irradiation device for controlled powder layer irradiation assigned.

Apparatus for the production of moldings by layered building of powdery, in particular metallic or ceramic material, with a process space housing, a protective gas supply and -ableitungseinrichtung for generating and maintaining a protective gas atmosphere, in particular argon atmosphere in the process space, a support for the layer structure, an irradiation device for irradiation of in each case on the carrier prepared material powder layer in one of these layer associated cross-sectional area of the model of the shaped body with a radiation, in particular focused laser radiation, which brings the material powder in this cross-sectional area by heating for fusing or possibly for sintering, and a Pulverschichtpräparierungseinrichtung for preparing the respectively following material powder layer on the last irradiated or applied layer, in particular according to one of the preceding claims, characterized d at least one to the process room ( 5 ) and to an external environment connected lock chamber ( 45 ) with optional doors to close and open ( 47 . 53 ) to the process room ( 105 ) and to the surrounding area, whereby the lock chamber ( 45 ) to a protective gas supply and discharge device ( 55 . 59 ), so that, if necessary, a protective gas atmosphere in the lock chamber ( 45 ) can be generated.

Apparatus according to claim 15, characterized in that a handling device in or on the process space housing ( 5 ), which provides access to the process chamber interior - and from the process room to the interior of the lock chamber ( 45 ).

Apparatus according to claim 16, characterized in that the handling device at least one through an opening ( 65 ) in the process space housing ( 5 ) or accessible in a lock chamber outer wall and the opening ( 65 ) to the outside gas-tight closing glove, by means of which an operator in the process room and / or in the lock chamber ( 45 ) can intervene.

Device according to claim 16 or 17, characterized the handling device has a controllable robot arm in the process space housing having.

Apparatus for the production of moldings by layering of powdered, in particular metallic or ceramic material, with a process space housing, equipped with a pump for Schutzgasförderung Schutzgaszuleitungs- and -ableitungseinrichtung for generating and maintaining a protective gas atmosphere, in particular argon atmosphere in the process space, a support for the layer structure , an irradiation device for irradiating the respectively prepared on the support material powder layer in a layer associated with this cross-sectional area of the model of the molded body with a radiation, in particular focused laser radiation, which brings the material powder in this cross-sectional area by heating for fusing or possibly for sintering, and a Pulverschichtpreparierungseinrichtung for preparing the respective following powder layer on the last irradiated or applied layer, in particular na ch one of the preceding claims, characterized in that the shielding gas supply and -ableitungseinrichtung a at a Schutzgasabsauganschluss the pump ( 90 ) and into the process room ( 105 ) projecting proboscis ( 94 ) or a suction channel for extracting inert gas and / or powder from the process space ( 105 ), wherein in a connecting line ( 80 ) between the proboscis ( 94 ) or possibly the suction channel and the pump ( 90 ) At least one powder from the extracted medium separating filter device ( 81 ) is provided.

Apparatus according to claim 19, characterized in that the suction opening of the suction pipe ( 94 ) is feasible to various locations within the process space.

Apparatus according to claim 19 or 20, characterized in that the filter device ( 81 ) Is part of a powder recovery device.